KMITL Expo 2026 LogoKMITL 66th Anniversary Logo

A Modern Ultrasonic Cleaning Tank Developed for the Jewelry Manufacturing Process and Its Cleaning Efficiency

Abstract

Ultrasonic cleaning tank is a machine that many factories widely used to clean objects. At one factory, a problem occurred in the cleaning process, resulting in the factory not being able to clean objects, but cracks also appeared on some objects. It was anticipated that these were caused by uneven acoustics pressure distribution which resulted in unsuitable cavitation This directly affected cleaning performance within the tank. In order to improve the tank's efficacy, in this research, we use Harmonic Response Analysis in ANSYS simulate simulate the occurrence of acoustic pressure in the tank to find the appropriate conditions of factors affected the intensity and the distribution pattern of acoustic pressure in ultrasonic tank, including the position of object, power, ultrasonic frequency and a suitable type and placing position of the transducer for the tank. Reliability of the simulate results was validate by the actual result from the foil corrosion test and the ultrasonic power probe. We found that objects receive different pattern of corrosion at each location. When temperature increasing the intensity of cavitation was increased. When we increase the ultrasonic frequency, acoustic pressure that is evenly dispersed throughout the tank.

Objective

การทำความสะอาดอัลตราโซนิคคือการใช้คลื่นอัลตราโซนิคซึ่งมีความถี่อยู่ในช่วง 20 - 20,000 กิโลเฮิร์ต ผ่านสารละลายตัวกลางทำให้เกิดคาวิเตชัน เพื่อทำความสะอาดวัสดุ หรือสิ่งของต่าง ๆ เช่น เลนส์, เครื่องประดับ, นาฬิกา, เครื่องมือทันตกรรม และอุปกรณ์ผ่าตัด ฯลฯ ในโรงงานอุตสาหกรรมก็ ใช้ถังทำความสะอาดอัลตราโซนิคเช่นกัน ยกตัวอย่างในอุตสาหกรรมการผลิตชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ชิ้นส่วนทุกชิ้นต้องมีการตรวจสอบการปนเปื้อนของอนุภาคที่อาจเกิดขึ้นในระหว่างการผลิต หากนำชิ้นส่วนที่มีการปนเปื้อนไปประกอบเป็นเครื่องใช้ไฟฟ้าอาจทำให้สินค้าที่ผลิตไม่ได้มาตรฐานทำงานผิดพลาดไม่สามารถส่งขายได้ ในกระบวนการผลิตหากชิ้นส่วนใดที่ตรวจสอบแล้วไม่ผ่านมาตรฐานมีการปนเปื้อนจะถูกนำมาทำความสะอาดในถังทำความสะอาดอัลตราโซนิคซึ่งเมื่อชิ้นส่วนสะอาดปราศจากการปนเปื้อนของอนุภาคแล้วก็จะถูกนำเข้าสู่กระบวนการผลิตต่อไป งานวิจัยนี้เป็นความร่วมมือระหว่างคณะผู้วิจัยกับโรงงานผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แห่งหนึ่ง โรงงานแห่งนี้ใช้ถังทำความสะอาดอัลตราโซนิคทำความสะอาดชิ้นส่วนที่มีการปนเปื้อนอนุภาค ที่ผ่านมาเกิดปัญหาบางครั้งชิ้นส่วนที่นำมาล้างแล้วไม่สะอาดต้องนำกลับมาล้างใหม่ชิ้นส่วนเกิดการเสียหาย บางครั้งหลังการล้าง แต่ละปีนับเป็นมูลค่าความเสียหายหลายร้อยล้านบาท ที่ผ่านมาเพื่อแก้ปัญหานี้ ทางโรงงานได้มีการทำการทดลองตัวอย่างเพื่อตรวจสอบชิ้นงานที่เกิดปัญหาแต่ผลที่ได้ยังไม่เป็นที่น่าพอใจใช้ได้เป็นบางกรณีเท่านั้นยังไม่สามารถแก้ปัญหาได้อย่างยั่งยืน ปัญหานี้จึงเป็นปัญหาเร่งด่วนที่ต้องได้รับการแก้ไขจึงเป็นที่มาของงานวิจัยนี้

Other Innovations

Art toy mascot for Agriculture

คณะเทคโนโลยีการเกษตร

Art toy mascot for Agriculture

The project focuses on designing and creating Art Toy Mascots that reflect the identities of the 12 departments in the Faculty of Agricultural Technology. It combines the concepts of art and agricultural technology to promote better understanding and easy recognition of each department. The project utilizes creative design and artistic toy production techniques.

Read more
Dream High Packaging Protection from Mycelium

คณะบริหารธุรกิจ

Dream High Packaging Protection from Mycelium

In a world increasingly focused on sustainability and reducing environmental impact, DreamHigh is pioneering an innovative approach to packaging solutions using mycelium—a natural, biodegradable, and renewable material derived from fungi. Our mission is to revolutionize the packaging industry by offering eco-friendly alternatives that not only reduce waste but also align with global efforts to combat climate change. Mycelium packaging offers a compelling alternative to traditional plastic and Styrofoam packaging, which contribute significantly to environmental pollution. It is fully biodegradable, compostable, and capable of breaking down in natural environments within weeks, leaving no toxic residues behind. Additionally, mycelium-based products are lightweight, durable, and customizable, making them suitable for a wide range of applications, from consumer goods packaging to protective shipping materials. DreamHigh’s business plan outlines a scalable production process leveraging advanced mycelium cultivation techniques and partnerships with local agricultural sectors to utilize agricultural waste as a key raw material. This not only ensures cost-efficiency but also supports a circular economy by repurposing waste that would otherwise be discarded.

Read more
CFD—Assisted Expert System for N2-Controlled Atmosphere Process of Rice Storage Silos

วิทยาลัยนวัตกรรมการผลิตขั้นสูง

CFD—Assisted Expert System for N2-Controlled Atmosphere Process of Rice Storage Silos

Since organic rice storage silos were faced with an insect problem, an owner solved this problem using the expert system (ES) in the controlled atmosphere process (CAP) under the required standard, fumigating insects with an N2, reducing O2 concentration to less than 2% for 21 days. This article presents the computational fluid dynamics (CFD) assisted ES successfully solved this problem. First, CFD was employed to determine the gas flow pattern, O2 concentration, proper operating conditions, and a correction factor (K) of silos. As expected, CFD results were consistent with the experimental results and theory, assuring the CFD’s credibility. Significantly, CFD results revealed that the ES controlled N2 distribution throughout the silos and effectively reduced O2 concentration to meet the requirement. Next, the ES was developed based on the inference engine assisted by CFD results and the sweep-through purging principle, and it was implemented in the CAP. Last, the experiments evaluated CAP’s efficacy in controlling O2 concentration and insect extermination in the actual silos. The experimental results and owner’s feedback confirmed the excellent efficacy of ES implementation; therefore, the CAP is effective and practical. The novel aspect of this research is a CFD methodology to create the inference engine and the ES.

Read more